[发明专利]基于可再生能源耦合发电的储能微电网及智慧厂区管理系统

说明书

本发明涉及一种基于可再生能源耦合发电的储能微电网及智慧厂区管理系统，包括：可再生能源耦合发电系统、储能微电网系统和智慧厂区管理系统；可再生能源耦合发电系统包括接入系统、生物质发电机组、厂区变、高压厂用电系统和低压厂用电系统；储能微电网系统包括分布式可再生能源发电机组、能量转化装置、储能系统和直流负荷；智慧厂区管理系统包括智慧灯杆系统和智慧管理平台。本发明的有益效果是：提高分布式可再生能源发电机组在厂用电系统中的渗透率、有效运行时间和能源利用率；建立可再生能源耦合发电系统能效评估模型、设备动态管理模型及生产安全环保数据库，实现能效评估、生产环保数据统计、分发、预测(预警)和智能调度等功能。

技术领域

本发明涉及能源互联网能效技术领域，具体涉及一种基于可再生能源耦合发电的储能微电网及智慧厂区管理系统；适用于建设有或计划建设分布式光伏发电机组、风力发电机组等可再生能源机组的垃圾焚烧、农林废弃物焚烧或污泥焚烧等生物质直燃电厂。

背景技术

随着全球能源格局正在发生由依赖传统化石能源向追求清洁高效能源的深刻转变，我国能源结构也正经历前所未有的深刻调整。无论是从电力能源总量结构，还是从装机增量结构，以及单位发电成本构成看，清洁能源发展势头迅猛，已成为我国加快能源领域供给侧结构性改革的重要力量。世界观察研究所的报告认为：到2050年，中国可再生能源将达到总能源需求的40％～45％。然而高渗透可再生分布式能源的接入却也会给传统电网带来很大的冲击和挑战。

目前可再生能源发电最主要的形式是太阳能和风能，而这两种能源本身都无法储存的。另外受自然天气因素影响，风能、太阳能等可再生能源发电具有很强的波动性、间歇性和不确定性，且很难预测，特别是有很强的季节性。与传统能源发电相比，可再生能源发电的可控性很差，可再生能源发电的波动性和随机性给电力系统带来了较多的不确定性，仅2016年上半年，甘肃弃风率高达47％，新疆弃风率为45％。同时，风电、太阳能、海洋能都具有间歇性、随机性特点，可再生能源的接入将改变传统配电网络单向潮流的基本格局，并可能严重影响正常电压水平、短路电流和供电可靠性。随着各种大规模可再生能源接入电网，传统的电力装备、电网结构和运行技术等在接纳超大规模、低质的可再生能源方面越来越力不从心。

同时，在能源危机和环境约束下，可再生能源耦合互补已成为近年来研究探讨的热点，探究如何在环境友好的前提下通过多种能源互补利用以提高综合能源利用率成为世界各国共同关注的主要问题，因此，对其进行能效管理显得尤为重要。目前，对于能源系统的能效管理主要针对冷热电联供系统进行，针对多种可再生能源发电互补运行的能源系统能效管理较少。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于可再生能源耦合发电的储能微电网及智慧厂区管理系统。

这种基于可再生能源耦合发电的储能微电网及智慧厂区管理系统，包括：可再生能源耦合发电系统、储能微电网系统和智慧厂区管理系统；可再生能源耦合发电系统包括接入系统、生物质发电机组、厂区变、高压厂用电系统和低压厂用电系统；储能微电网系统包括分布式可再生能源发电机组、能量转化装置、储能系统和直流负荷；智慧厂区管理系统包括智慧灯杆系统和智慧管理平台；

接入系统一端连接电网，接入系统另一端分两路，每一路分别连接生物质发电机组、厂区变和高压厂用电系统；

其中一个厂区变分两路分别连接低压厂用电系统和分布式可再生能源发电机组，该厂区变连接的分布式可再生能源发电机组连接能量转化装置，能量转化装置分别连接储能系统、直流负荷和智慧灯杆系统；

另一个厂区变分三路分别连接低压厂用电系统、分布式可再生能源发电机组和能量转化装置；该厂区变连接的分布式可再生能源发电机组还连接一个能量转化装置，能量转化装置分别连接直流负荷和智慧灯杆系统；该厂区变直接连接和间接连接的两个能量转化装置均连入储能系统，储能系统连接智慧管理平台；